以数据集(2,10,4,12,9)为叶结点的权值,按左小右大的规则构造一颗哈夫曼树,并求WPL值,并对其进行编码
时间: 2024-12-01 19:30:29 浏览: 4
哈夫曼树(Huffman Tree),也称为最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树,常用于数据压缩算法如 Huffman 编码。以给定的数据集 (2, 10, 4, 12, 9) 来构造哈夫曼树,我们首先需要按照权重从小到大排序:
排序后的顺序:4, 2, 9, 10, 12
然后从最小的两个节点开始合并,形成一个新的节点,新节点的权重是两节点之和。以此过程不断进行,直到只剩下一个节点,就是哈夫曼树的根。
构建步骤如下:
1. 第一轮:(4, 2) 合并,新节点权值:6,将结果 (6, 4) 写入列表。
2. 第二轮:(6, 9) 合并,新节点权值:15,将结果 (15, 6) 写入列表。
3. 第三轮:(15, 10) 合并,新节点权值:25,将结果 (25, 15) 写入列表。
4. 第四轮:(25, 12) 合并,新节点权值:37,此时只剩一个节点,这便是哈夫曼树的根。
哈夫曼树结构如下:
```
37
/ \
25 12
/ \ / \
15 6 10 4
```
WPL(Weighted Path Length,带权路径长度)是所有叶子节点到根节点路径上权值之和,也就是每个节点到根节点的距离乘以其权重。所以 WPL = 4*1 + 2*6 + 9*15 + 10*25 + 12*37 = 8 + 12 + 135 + 250 + 444 = 949。
对于编码部分,我们可以创建一个哈夫曼编码表,例如通过分配较少位数给频率较高的字符。在这个例子中,由于没有给出具体的字符与其对应的频率,编码细节会依据实际频率计算。但是基本的原则是,从根节点读取路径,遇到0走左分支,1走右分支,直到到达叶子节点。比如数字4对应的是从根到左边子树的路径,可以编码为`1`。而数字12则编码为`110`,依此类推。具体的编码规则需要根据实际频率来制定。
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